[发明专利]一种直接流变挤压铸造成形的方法及其装置

说明书

本发明公开一种直接流变挤压铸造成形的方法及其装置，包括以下步骤：预热模具；准备半固态浆料，将所述半固态浆料浇注到浇口套中，所述半固态浆料通过进料口进入所述型腔内，所述进料口设置在所述模具的型腔侧壁上；待所述半固态浆料完全流入后，凸模型芯下移进行加压，同时逐渐封闭所述进料口，并继续下移至合模；保压一段时间，所述半固态浆料凝固成形后得到成品铸件；所述凸模型芯上移，进行泄压；顶出所述下模内的所述成品铸件。本发明通过将半固态浆料由浇口套注入型腔内，在凸模型芯的下压作用下实现挤压成形，并在挤压的同时或之前封闭进料口，能够实现利用半固态浆料直接流变挤压铸造成形，避免了半固态浆料转移所带来的成形缺陷。

技术领域

本发明涉及流变压铸技术领域，特别是涉及一种直接流变挤压铸造成形的方法及其装置。

背景技术

自20世纪70年代发展起来的半固态成形技术，使传统成形方式发生了深刻变化。半固态成形是指将非全液态(利用混合浆料直接进行成形加工)，半固态成形分为流变成形和触变成形。流变成形是一种在冷却过程中，对金属熔体进行强烈的电磁、机械搅拌、压铸或者其它处理，以获得具有一定比例固相或晶胚的半固态浆料，并迫使浆料中的初生固相呈近球形；然后直接将该半固态金属浆液通过压铸、挤压、轧制成形。随着工业应用日渐成熟，流变成形技术因其流程短、节能低耗等优势，近年来成为研究的重点方向，备受关注。目前，已经应用于各种材料，在航空航天、汽车制造、模具工业等领域得到广泛的应用。

半固态成形技术可以细分为流变压铸、流变锻造、流变轧制、流变挤压等。流变压铸是流变成形的主要形式。现有技术中存在采用流变压铸的方案，例如，申请公布号为CN108247002 A的中国专利公开了一种半固态立式压铸机，下模设有浇口套组件，浇口套组件连通搅拌模块和型腔，溶汤模块内的浆料通过浆料流道进入浇口套组件内，并流入搅拌模块内，浆料在搅拌模块内搅拌后，通过压铸模块将浆料自浇口套组件射出至型腔内成形，完成浆料注射成形，也就是说，该方案是由下模设置的浇口套组件由下向上进行浆料注射的，需要采用压铸模块，而且，在合模后进行注射，再挤压成形，工序复杂。申请公布号为CN109332634 A的中国专利公开了一种半固态立式压铸机，该方案与上述专利采用了类似的结构，下模下部的压铸机构将浆料自浇口管射出至型腔内成形，完成浆料注射成形。另外，南昌大学博士研究生学位论文《铝合金流变挤压铸造成形技术基础研究》公开了一种流变挤压铸造成形的方案，流变挤压铸造成形包括以下工序：合模、注浆、料筒回位并与模具对接、挤压压射、保压及二次挤压、开模顶出，可见该方案同样采用了右下向上注射的方式，上述方式均采用了压铸模块，而压铸模块的设置，需要将半固态原料先转移到压铸模块的料筒内，再进行压射，这无疑增加了工艺步骤，并且在原料转移的过程中可能会造成浆料氧化的危害，生产工艺复杂，易产生湍流和飞溅，铸件制品组织结构的致密性难以提高，稳定性差，易于出废料废品，出现含气、冷隔、欠铸缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种直接流变挤压铸造成形的方法及其装置，以解决上述现有技术存在的问题，通过将半固态浆料由浇口套注入型腔内，在凸模型芯的下压作用下实现挤压成形，并在挤压的同时或之前封闭进料口，能够实现利用半固态浆料直接流变挤压铸造成形，避免了半固态浆料转移所带来的成形缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种直接流变挤压铸造成形的方法，包括以下步骤：

预热模具；

准备半固态浆料，将所述半固态浆料浇注到浇口套中，所述半固态浆料通过进料口进入所述型腔内，所述进料口设置在所述模具的型腔侧壁上；

待所述半固态浆料完全流入后，凸模型芯下移进行加压，同时逐渐封闭所述进料口，并继续下移至合模；

保压一段时间，所述半固态浆料凝固成形后得到成品铸件；

所述凸模型芯上移，进行泄压；

顶出所述下模内的所述成品铸件。